JP5978685B2 - スピーカ用振動板の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、スピーカ用振動板の製造方法に関する。

スピーカ用振動板は、軽量で剛性が高いことが求められる。スピーカ用振動板には、1枚の織布など成形した単層構造のものもあるが、このような単層構造のものは十分な剛性が得られない。そこで、特許文献１は、積層構造のスピーカ用振動板を製造する方法を開示している。この特許文献１に開示されている製造方法では、積層構造の振動板の下層および上層となる合成繊維シートをそれぞれ別個に成形して下層成形品および上層成形品を製造する各工程を行ってから、下層成形品と上層成形品とを熱接着性フィルムを挟み込んで貼り合せる工程を行う。これにより、十分な剛性を有する積層構造のスピーカ用振動板を製造することができる。

特開２０１１−７１７０７号公報

しかし、上述した従来のスピーカ用振動板の製造方法は、下層成形品を得るための第１の金型と、上層成形品を得るための第２の金型と、下層成形品と上層成形品とを貼り合せて成形するための第３の金型を必要とする。そして、上層成形品と下層成形品とを隙間なく重ね合わせるためには、上層成形品は下層成形品の層の厚さ分だけオフセットした形状のものである必要があり、このため、第１の金型に対して第２の金型の形状を微妙に異ならせる必要がある。また、第３の金型による熱プレスを正常に行うためには、第１の金型により得られる下層成形品と第２の金型により得られる上層成形品とを重ね合わせたものが第３の金型により成形可能な形状となる必要がある。そのためには、第１および第２の金型を高い寸法精度で製造する必要がある。このため、従来の積層構造のスピーカ用振動板の製造方法では、特に金型についての設備コストが嵩むという問題があった。さらに、振動板形状によっては、下層成形品および上層成形品を隙間なく貼り合せて第３の金型へセッティングすることが難しい場合がある。そして、貼り合せた下層成形品および上層成形品の間に隙間が生じた場合、または貼り合せた下層成形品および上層成形品からなる全体を第３の金型へ上手くセッティングすることができなかった場合、第３の金型を用いた成形後の振動板の内部に隙間が生じ、あるいは表面に皺が生じ、振動板の製造歩留まりが低下するという問題があった。

この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、スピーカ用振動板の製造歩留まりを改善するとともに、金型のコストを抑えることができる技術的手段を提供することを目的としている。

この発明は、振動板の下層材料をプレスして振動板の形状に成形する成形工程と、前記成形工程により成形された下層材料に熱溶着シートをコートする熱溶着層形成工程と、前記熱溶着シートがコートされた下層材料と、成形されていない上層材料とを熱溶着シートの層が上層材料と下層材料の間となるように重ね、熱プレスをすることにより、上層材料を振動板の形状に成形しつつ上層材料と下層材料とを熱溶着シートを介して貼り合せる成形貼り合せ工程とを具備するスピーカ用振動板の製造方法を提供する。

この発明によれば、成形貼り合わせ工程において、上層材料を振動板の形状に成形する工程と、上層材料と下層材料とを貼り合せる工程とを同時に行うため、上層材料の成形形状と下層材料の成形形状とがずれて貼り合わされるのが防止され、上層材料と下層材料との間に隙間が生じたり、振動板の表面に皺が発生するのを防止することができる。また、成形工程で使用する金型と成形貼り合せ工程で使用する金型とを同一の金型とすることができるので、複数の金型を準備する必要がなくなるため、金型についてのコストを抑えることができる。

この発明の一実施形態であるスピーカ用振動板の製造方法における各工程を説明する図である。

以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
＜実施形態＞
図１は、この発明の一実施形態であるスピーカ用振動板の製造方法を説明する図である。本実施形態によるスピーカ用振動板の製造方法では、含浸工程、成形工程、熱溶着層工程、成形貼り合せ工程を順次行う。以下、各工程を順に説明する。

（含浸工程）
含浸工程は、振動板の下層材料および上層材料となる織布などに樹脂を含浸させる工程である。織布は、例えば、ザイロン（登録商標）（ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール））、またはケブラー（登録商標）（アラミド繊維）などの合成繊維を織ったものを用いる。この含浸工程による樹脂含浸は、次の成形工程（あるいは成形貼り合せ工程）で熱プレスにより織布を振動板形状に成形するために行う。含浸させる樹脂は、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、またはメラミン樹脂などの種々の熱硬化性合成樹脂を用いることができる。図１（Ａ）は、含浸工程を説明する図である。図１（Ａ）に示すように、ロール２２から供給される織布２０が樹脂槽２６を通過すると、織布全体に熱硬化性合成樹脂２４が含浸される。この結果、熱硬化性合成樹脂が含浸された織布２０Ａが得られる。

（成形工程）
成形工程は、振動板の下層材料を熱成形機により熱プレスして振動板の下層部を成形する工程である。図１（Ｂ）は、成形工程を説明する図である。熱成形機３０は、金型３２および３４を有する。金型３２および３４は、完成品である振動板の下層部の形状に合わせて作成されたものであっても良いが、完成品である振動板全体の形状に合わせて作成されたものであっても良い。金型３２および３４を振動板全体の形状に合わせて作成する場合、金型３２および３４として、後述する成形貼り合せ工程において用いられる金型と同一の金型を使用しても良い。

成形工程では、金型３２および３４が、含浸工程で用いられる熱硬化性合成樹脂２４を硬化させることができる温度に温められる。そして、成形工程では、前の含浸工程により熱硬化性合成樹脂を含浸させた織布２０Ａを振動板の下層材料１０Ａとして熱成形機３０の金型３２と３４の間にセットする。次いで、セットした下層材料１０Ａを金型３２および３４により熱プレスする。これにより、下層材料１０Ａ中の熱硬化性合成樹脂が硬化して、下層材料１０Ａが振動板形状に成形され、振動板の下層部１０Ｂが得られる。

なお、成形工程において、熱プレス成形は必須ではなく、下層材料を振動板形状に成形できるのであれば、単にプレス成形としても良い。単にプレス成形とする場合、熱硬化性合成樹脂の含浸は必須ではない。

（熱溶着層工程）
熱溶着層工程は、前の成形工程で成形された振動板の下層部１０Ｂに熱溶着シートをコートする工程である。図１（Ｃ）は、熱溶着層工程を説明する図である。熱溶着層工程では、熱溶着装置４０を使用する。この熱溶着装置４０は、下層部１０Ｂの形状と同様な形状の金型４２を有する。また、熱溶着装置４０は、金型４２の下部にノズル４４を有し、金型４２の上方にヒータ４６を有する。

熱溶着層工程では、図１（Ｃ）に示すように、まず、下層部１０Ｂを熱溶着装置４０の金型４２にセットし、下層部１０Ｂの上に熱溶着シート１２をセットする。そして、ヒータ４６により上から熱溶着シート１２を温めて熱溶着シート１２を軟化させるとともに、ノズル４４により熱溶着シート１２を金型４２に向けて真空吸引する。ここで、下層部１０Ｂは通気性があるのに対し、熱溶着シート１２は通気性がないため、熱溶着シート１２は下層部１０Ｂを介して金型４２に向けて引きつけられる。この結果、熱溶着シート１２は下層部１０Ｂに密着する。図１（Ｃ）では、この下層部１０Ｂに密着した熱溶着シート１２Ｂが示されている。このようにして、下層部１０Ｂに熱溶着シート１２Ｂが均一にコートされた下層部１４（熱溶着シート１２Ｂ＋下層材料１０Ｂ）が生成される。

（成形貼り合せ工程）
成形貼り合せ工程は、熱溶着シートがコートされた下層部１４に対し、成形されていない上層材料を成形しつつ貼り合せる工程である。図１（Ｄ）は、成形貼り合せ工程を説明する図である。成形貼り合せ工程では、熱成形機５０を使用する。この熱成形機５０は、金型５２および５４を有する。金型５２および５４は、完成品である振動板の形状に合わせて作成されている。

成形貼り合せ工程において、金型５２および５４は含浸工程で用いられる熱硬化性合成樹脂２４を硬化させることができ、かつ、熱溶着シート１２Ｂを軟化させることができる温度に温められる。そして、成形貼り合せ工程では、図１（Ｄ）に示すように、熱溶着シート１２Ｂがコートされた面が上面（金型５２と接しない面）となるように下層部１４を熱成形機５０の金型５２の上にセットする。その後、金型５２にセットされた下層部１４の上に、熱硬化性合成樹脂２４が含浸された振動板の上層材料１６Ａをセットする。すなわち、熱溶着シートが下層材料と上層材料との間となるように配置する。次いで、セットした下層部１４および上層材料１６Ａを金型５２および５４により熱プレスする。

ここで、上層材料１６Ａは、熱硬化性合成樹脂で含浸されているため、熱プレスにより、振動板形状に成形されつつ熱により硬化して上層部１６Ｂとなる。これと同時に、熱プレスにより、上層部１６Ｂと下層部１４との間の熱溶着シート１２Ｂが溶け、この溶けた熱溶着シート１２Ｂにより上層部１６Ｂと下層部１４とが接着される。これにより、下層部１０Ｂと上層部１６Ｂとが熱溶着シート１２Ｂを介して貼り合わされた積層構造の振動板１８が得られる。

なお、成形貼り合せ工程において、上層材料を成形貼り合せすることができるのであれば、上層材料は熱硬化性合成樹脂を含浸したものでなくても良い。

以上のように、本実施形態によれば、成形貼り合せ工程において、上層材料を振動板の形状に成形することと、下層材料と上層材料との貼り合せを同時に行うので、振動板の上層部と下層部との間に隙間を発生させ、または振動板の表面に皺を発生させることなく振動板を製造することができる。

また、本実施形態では、成形貼り合せ工程において上層材料の成形と下層材料と上層材料との貼り合せとを同時に行うため、上層材料のみを別個に成形する金型を必要としない。また、成形工程の金型と成形貼り合せ工程の金型は同一の金型を使用することもできる。従来の製造方法では、下層材料を成形する金型、上層材料を成形する金型、および下層成形品と上層成形品を貼り合せる金型の３種類の金型が必要であった。しかし、本実施形態では、成形工程と成形貼り合せ工程で同一の金型を使用することで、少なくとも振動板の製品寸法となる１種類の金型を準備すれば良い。これにより、金型を準備するための設備投資を抑えることができる。

また、従来の製造方法では、下層材料を成形する工程、上層材料を成形する工程、および下層成形品と上層成形品を貼り合せる工程の３回熱プレスを行う必要があるが、本実施形態では、下層材料を成形する成形工程、および成形貼り合せ工程の２回熱プレスを行えば良い。このため、工程の簡略化により製造コストを削減することができる。

また、本実施形態では、下層部１０Ｂと上層部１６Ｂとの接着に熱溶着シートを使用しているので、下層部１０Ｂと上層部１６Ｂとをムラなく接着することができる。仮に下層部１０Ｂと上層部１６Ｂとを接着剤により接着した場合、接着剤の塗布ムラにより接着にムラが生じる可能性がある。しかしながら、本実施形態では、熱溶着層形成工程において熱溶着シートを真空吸引するため、下層材料に熱溶着シートをムラなく密着させることができ、成形貼り合せ工程で、下層部１０Ｂと上層部１６Ｂとをムラなく均一に接着することができる。

本実施形態による製造方法は、例えば、コーン型、ドーム型、平型など各種の振動板に適用することができるが、各種の振動板の中でも特に図１に示すようにラッパ状をなし、中心部から外周端部に向かって振動面の曲率が変化する振動板を製造する場合の製造歩留まりの改善に効果的である。従来の製造方法では下層成形品および上層成形品を貼り合せて金型へセッティングすることが難しいため、振動板の製造歩留まりが低下する場合があった。しかし、本実施形態による製造方法によれば、このような形状の振動板の製造時に、振動板の下層部と上層部との間の隙間の発生および振動板の表面の皺の発生を防止することができ、振動板の製造歩留まりを改善することができる。

＜他の実施形態＞
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。

（１）一実施形態では、下層材料および上層材料は織布を用いた。しかし、下層材料および上層材料は織布に限定されず、また、下層材料と上層材料とが異なる材料であっても良い。例えば、下層材料に紙を用い、上層材料にＰＢＯ織布を用いるというようにしても良い。

（２）下層材料および上層材料として織布を使用する場合に、成形貼り合わせ工程において、下層材料の織り目方向に対して、上層材料の織り目方向が４５度の角度をなすようにして、熱溶着シートによりコートされた下層部の上に上層材料を載せ、熱プレスを行ってもよい。この場合、上層部の織り目方向と下層部の織り目方向が４５度の角度をなした振動板が得られるので、振動板の剛性の異方性を抑えることができるという効果が得られる。

１０，１０Ａ…下層材料、１０Ｂ…下層部、１２，１２Ｂ…熱溶着シート、１４…熱溶着シートがコートされた下層材料、１６Ａ…上層材料、１６Ｂ…上層部、１８…振動板、２０，２０Ａ…織布、２２…ロール、２４…熱硬化性合成樹脂、２６…樹脂槽、３０，５０…熱成形機、３２，３４，４２，５２，５４…金型、４０…熱溶着装置、４４…ノズル、４６…ヒータ。

Claims (6)

1. 振動板の下層材料をプレスして振動板の形状に成形する成形工程と、
   前記成形工程により成形された下層材料に熱溶着シートを重ね、前記熱溶着シートを軟化させることでコートする熱溶着層形成工程と、
   前記熱溶着シートがコートされた下層材料と、成形されていない上層材料とを熱溶着シートの層が上層材料と下層材料の間となるように重ね、熱プレスをすることにより、上層材料を振動板の形状に成形しつつ上層材料と下層材料とを下層材料にコートされた前記熱溶着シートを介して貼り合せる成形貼り合せ工程と
   を具備するスピーカ用振動板の製造方法。
2. 前記熱溶着層形成工程では、前記熱溶着シートを温めて軟化させるとともに吸引することでコートすることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ用振動板の製造方法。
3. 前記成形工程では、熱硬化性樹脂の含浸された下層材料を熱プレスして振動板の形状に成形することを特徴とする請求項１または２に記載のスピーカ用振動板の製造方法。
4. 前記成形工程と前記成形貼り合せ工程とで同一の金型を使用してプレスを行うことを特徴とする請求項３に記載のスピーカ用振動板の製造方法。
5. 前記上層材料および下層材料に織布または紙を使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１の請求項に記載のスピーカ用振動板の製造方法。
6. 前記上層材料および下層材料に織布を使用し、
   前記成形貼り合せ工程において、前記下層材料の織り目方向と前記上層材料の織り目方向が４５度の角度をなすように、前記熱溶着シートがコートされた下層材料と成形されていない上層材料とを重ねることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１の請求項に記載のスピーカ用振動板の製造方法。

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